腔体诱导扰动相互作用对尾缘后过渡流的影响
流体动力学
2025-11-18 v1
摘要
我们利用经典的谐波阻抗分析和调和阻抗分析，研究了亚声速开放腔体上流动的模态与非模态线性放大机制及其后续相互作用，以识别可向腔体下游传播并触发流动过渡的最优扰动。我们采用 Mach 0.6 下腔体流动的直观数值模拟中的定态和时变基流，分析了腔体产生的扰动在扰动放大中的作用。关于均匀流的扰动放大分析识别出在腔体后附着边界层区域以罗西特频率出现的类似托尔明-施利希特 (T-S) 波的结构。腔体内部占据低频离心不稳定。均匀流也通过升力机制放大静止的 streak，通过该机制将其扩展到腔体下游的整个边界层区域。谐波阻抗分析 (HRA) 揭示了由非定常罗西特基流放大的额外扰动。通过在 HRA 中限制输入和输出在相同频率处，发现最占主导地位的 3D 不稳定机制是静止扰动的放大。这种放大是由 3D streak 与非定常罗西特基流相互作用驱动的，后者以斜向 T-S 波形式产生内部强迫，从而进一步放大 streak。离心扰动与非定常流的相互作用也在腔体后边界层区域生成沿流线延伸的结构。总体而言，离心-罗西特和 streak-罗西特 的相互作用协同放大了腔体下游的扰动。
引用
@article{arxiv.2511.12317,
title = {Effect of cavity-induced perturbation interactions on the transitional flow after the trailing edge},
author = {Md Rashidul Islam and Yiyang Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.12317},
year = {2025}
}